学霸威武！西工大留法博士写论文解释"擀面的科学原理"
手擀面历史悠久，但擀面时为何要从周围擀起、为何要卷着擀、擀面翘边是什么原因，煮面时又为什么要加凉水？
大家都这样做，但究其原理可能很少人能讲清楚。近日，西工大一位留法博士写了一篇论文，回答了这些问题……
这篇留法博士写的名为《手擀面加工过程中的非线性力学及热力学原理》还在朋友圈里火了一把，文章点击量突破十万加。
一位西工大的教师在文章后留言：在西安之外吃面，大部分时候是后悔的。其根本的原因是西安人一般只吃现做的手工面。如果不是酷爱吃面又在西安有多年吃面的经历，估计根本不可能写出这篇文章。西工大的学生除了研究造飞机、造导弹、造鱼雷，还有此热情研究手擀面问题，国之幸也！
这篇论文，讲的是老陕熟悉的手擀面，将和面、擀面、煮面的全过程展示出来，从科学的角度回答了为什么要饧（xíng）面、为何要卷着擀、擀面翘边是什么原因，煮面时又为什么要加少量凉水。
>>和面
和面为啥要饧面？会使水分均匀扩散，面团塑性提升
时效成形过程示意图 来源：公众号“亚辉”
文章里称，和好面后首先形成一个粗结构面团，还不能擀面，需经过约10分钟左右的时效成形（即“饧面”），面团塑性提升，面团很快就达到细光态，之所以会这样，是因为和面过程中，水和面粉混合，面粉中蛋白质吸水形成面筋，在揉面过程中面筋相互粘连最终形成粗结构面团。由于初始揉面过程中，水分并不是均匀分布的。经过时效处理后，水分得以均匀扩散，其塑性性能大幅度提升，从而使揉面变得十分容易，很快达到细光态。
>>擀面
原理：体积不变厚度减小平面扩展
从面团到面片包含着什么道理呢？文章里称，平面擀面法其塑性流动法则遵循体积不变假设，厚度的减小必然意味着平面的扩展。面片在擀面杖的压迫作用下，沿擀面方向延展，最终达到擀薄的目的。
为何要卷着擀面？文章图文分析，沿砧板法线方向对在某一擀面时刻的卷积面片作以分割，法线左侧已擀区厚度较薄，法线右侧未擀区厚度较厚；与平面擀面法类似，未擀区在法线方向接触区域内受压迫变薄，根据体积不变条件，材料向前延展，从而达到擀薄目的。由于卷积擀面法具有多层次擀面、多周期循环的优点，其擀面效率大为提高。
平面擀面法 来源：公众号“亚辉”
为啥面片边缘会翘起？弹性恢复导致面片边缘回弹
为什么擀面的过程中，面饼和面片的边缘会翘起？
回弹示意图
文章回答称，以平面擀面法为例，在擀面过程中，面片上表面在擀面杖作用下延展，延展后的上表面有弹性恢复的趋势，故在上表面会产生一个拉应力。在面片边缘区域，由于局部塑形流动，上表面的材料会补偿到下表面，从而导致下表面弹性收缩趋势远小于上表面。另外，上表面是自由面，下表面与砧板接触，面片与砧板间的摩擦力会进一步阻碍下表面的弹性恢复。由于上表面的弹性恢复，擀面后面片会产生回弹现象，即表现为边缘的翘曲。显然，面片越厚，上述效果越显著。
为啥面片中心最易擀薄？每次都处在主变形方向上
主变形方向及其在循环擀面过程中的变换
为何擀面时面片中心最容易擀薄？文章称，这是擀面过程中材料塑性流动的另一个必然结果。面片沿擀面杖擀进方向的塑性流动最大，即擀面杖擀进方向是面片的主变形方向。根据体积不变条件，延展越大，厚度减小越大。以平面擀面法为例，不论擀面方向如何变化，面片中心区域一直处在主变形方向上。显然，在同等的擀面条件下，面片中心厚度减小最大。为了改善这一现象，初始擀面过程中，往往遵循先边缘、后中心的原则，以便在中心地带形成高地，形似富士山，我们将其命名为“富士山擀面法”。在具体实践中，富士山擀面法已得到广泛应用。
>>煮面
为啥煮面时沸腾后要加冷水？有利于将面条煮熟
煮面过程中热交换介质示意图 来源：公众号“亚辉”
很多人煮面时沸腾后会加冷水，除了为了防止溢锅外，还有什么原因呢？文章介绍，煮面的实质是面条和环境介质发生热交换，从而使面条由生变熟，所以面条吸收热量的快慢则成为煮面的关键。热交换除了与温度有关外，还与不同介质间的传热效率有关。处在剧烈沸腾态时，大量气泡产生。沸水与气泡温度一致，然而，液体的传热效率远远大于气体（液体的热量密度远高于气体），剧烈沸腾状态下面条与水气混合介质的传热效率反而会降低。所以，此时少量添加冷水减缓沸腾程度有利于将面条尽快煮熟。但也不应该添加冷水过多，否则显著降低水温又会降低传热效率。正确的煮面方法应该为：旺火快煮，剧烈沸腾时应添加少量冷水，加水量以恰好减缓沸腾又不降低水温为宜。
张亚辉：写这篇论文只是为了幽默一把
论文的作者张亚辉，他本科和研究生就读于西北工业大学，专业为飞行器设计，三年前赴法国巴黎萨克雷大学攻读博士。
张亚辉说，在法留学吃西餐吃多了就会腻，于是他就自己学着做饭，晚饭和周末都自己做饭吃。张亚辉家在宝鸡，和所有老陕一样从小吃面长大，虽然在家里很少擀面，但看着妈妈擀面也学了几手。大约半年前，他开始自己擀面，刚开始和面擀面把握不好，后来经过多次练习，掌握了擀面的要领，“不敢说全法最正宗，全巴黎最正宗肯定是没问题的。”
“其实我本意是为了幽默一把，这些科学原理本科生都懂的。”张亚辉说，这篇文章严格意义上来说不算论文，只能算是一篇科普文章。
4月13日，张亚辉将这篇论文发到了自己的微信公众号上，截至15日，这篇文章的点击量已经突破十万加。而且很多人指出了文章的一些瑕疵。张亚辉说，有的问题并非他的专业领域，他不一定能回答上来，但是能获得这样的关注度他很高兴。
张亚辉说，科研圈很多人都在做类似的研究，有人分析怎么穿秋裤更利于保暖、有人研究女孩子跑步时马尾的摆动频率的力学原理，这种从日常题材入手，用专业的研究方法进行定量研究，价值在于科学研究方法。
学霸们每天都在想些啥？
对于很多人来说，学霸的世界一直是未知领域。
沉浸在科研中的他们都在想些什么？以下这些“神论文”可能会让你笑着跪下……
《八角茴香对卤鸡肉挥发性风味的影响极其作用机制》
这篇阐述八角茴香与卤鸡肉之间关系的论文长达8万字，是陕西师范大学的女博士孙灵霞的博士学位论文。孙灵霞表示，这篇论文是在研究传统的酱卤肉制品。
网友：“不愧是陕西吃饭大学，一道卤鸡都能研究的这么专业……”
《网络会话中“呵呵”的功能研究》
这篇硕士学位论文的指导导师认为，该篇论文从现代语言学上来说非常有意义，论实了“呵呵”用语在网络上表达的不同含义。
论石头剪刀布的制胜攻略
浙江大学、浙江工商大学、中国科学院组成的跨学科团队称，通过实验发现了“石头、剪刀、布”的制胜策略。
研究发现，在一定情况下，赢了会更多选择保留刚刚获胜的策略，输则更多按照“石头剪刀布”的名称顺序变动，而平的则按照“石头布剪刀”这样的反方向顺序变动。
这项此前被讥为“吃饱了撑的”研究，入选了“麻省理工学院科技评论2014年度最优”。
怎样才能抢微信红包，才能“手气最佳”？
说起有趣的学霸，不能不提清华大学化工系的“网红”博士——“毕导”毕啸天。
他给自己发了五千万个红包，发现最佳手气的概率在5个人抢的时候是依次递减的。
接着，又给自己发了两亿个红包，得出的结论：抢红包的人比较多的时候，越往后往往抢到手气最佳的概率越大。
怎么样科学地保暖
为思考这个问题，毕导建立了传热学的模型。
经过计算发现，当你把秋衣穿在外面，把风衣穿在里面的时候，你的散热功率比“秋衣在内风衣在外”的穿法小了整整2W。
所以，科学的穿法是：秋衣外穿……
薯片掉在地上还能不能吃？
毕导画了一张Matlab的图，模拟了一个薯片掉在地上的样子。
一个弧面掉在一个平面上面，是一个相切接触，即两个面其实是相交于一条线。
一个薯片掉在地上脏了吗？脏了。脏了多少呢？脏了一根线。一根线的面积是多少呢？等于零。所以没脏。
反过来掉也没有关系，就算你直立地插在地上，它的相接就会变成从两个点到一个点。
一条线、两个点、一个点，它面积都是零。这叫相切可吃定理。也就是说对于薯片这样子的东西，不管怎么样，都是可以吃的。
怎么样，你笑出眼泪了没？不得不说，学霸们对日常生活的观察还是认真的非常可爱的。
来源：中国青年报（ID：zqbcyol）、综合中国日报网、华商报等
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